基于 UML扩展的面向方面建模 *

面向方面编程（AOP）把横切关注点从系统中分离,解决了面向对象编程（OOP）中代码纠缠、散射的问题。但在面向方面建模中,横切方面没有得到很好的支持。首先,在统一建模语言（UML）元模型的基础上利用类图建立了整体框架模型,设计了核心类、方面、横切元素及其之间的关系;其次,利用UML扩展机制为切点、通知、方面等主要元素建立了新的模型,设计了它们与方面之间新的关联关系并为其定义了语义。通过UML扩展,使得UML能够直接表达面向方面概念,支持面向方面建模设计,实现了面向方面模型的可视化和可辨别性;整体框架模型使得面向方面整体结构清晰,各个核心元素之间关系明确,为面向方面建模提供了一个整体设计平台,提高了面向方面软件设计的模块化,增强了代码的重用性和系统的可维护性。     

基于扩展UML的面向方面的建模

提出了一个新的扩展UML进行面向方面建模的方法,它以合适的语义表达了AspectJ和AspectC++的元素和织入机制。在这个方法中,方面继承自类,切入点和通知继承自特征,这样切入点和通知是方面的一部分,方面与基本类的关系用横切依赖表示。切入点的图符可以表达多个方面在相同连接点的横切行为,通知以一致的方式建模结构横切和行为横切,通过在顺序图上新加一个通知发出焦点,并通知表示为消息,这样可以清晰建模通知在何时何处怎样影响系统的行为。     

基于UML的面向方面建模方法

面向方面编程（AOP）技术通过横切关注来实现软件系统.面向方面建模可通过扩展UML来实现,在元模型层次上设计面向方面软件开发（AOSD）模型框架.从结构建模、行为建模、方面织入以及代码产生几个方面实现面向方面的建模方法.利用UML类图实现方面的结构模型,方面与核心组件及方面之间的静态模型关系.协作图表达方面与核心组件及方面之间的动态行为,并通过状态图细化方面和核心组件的动态行为,实现状态图的方面与核心组件及方面之间的织入关系,最终实现方面代码的自动生成.基于UML的方面建模填补AOP与OOP技术之间的空白,提高软件设计的模块化,增强代码的重用性、维护性.     

面向方面的UML建模

为了解决软件开发中建模对于系统级关注点被忽略的问题,提出了面向方面的UML建模模型。对面向方面技术和UML进行全面介绍,使其了解它们的主要构成及参数,并基于AspectJ语言扩展UML中的特征文件(profile),来实现面向方面UML建模(AUML)。该扩展是UML体系的一种扩充,它既结合了UML面向对象的特点,又对面向方面横切关注点在语义和结构上进行了规范。最后就图书管理系统进行举例说明,总结了面向方面软件开发(AOSD)profile的参数。     

一种基于CSP的面向方面状态图形式化描述方法

面向方面通过分离关注点解决软件系统中的横切问题,通过扩展UML可实现对面向方面的建模。本文利用UML的扩展机制将方面加入状态图中,描述了状态图中的方面与核心组件以及方面之间的编织,然后利用进程代数的形式化语义描述了扩展后的UML状态图,克服了扩展UML描述状态图的缺乏形式化动态语义,不利于对模型进行形式化验证和证明的缺
点。最后,以ATM自动取款机为例验证了基于CSP的面向方面状态图形式化描述的有效性。     

ATM系统的面向方面模型

基于UML的ATM系统面向方面模型,能够把关注从系统中分离出来,形成一个独立于系统的方面模块。面向方面编程(AOP)技术允许把设计好的方面模块根据特定需要重新织入系统,组合为完整系统。模型扩展了UML来表达方面元素概念,并从系统的静态结构模型和方面织入建模ATM系统。     

面向方面状态模型的UML扩展实现

面向方面编程作为一种基于关注分离的软件开发思想,抽取出软件的功能性和非功能性属性,并引入实现横切关注点的方面,以织入的方式完成系统集成.然而面向方面编程方法只体现在软件生命周期的编码阶段,而缺少在设计阶段的支持.通过分析面向方面编程的概念及其特点,利用UML的扩展机制将方面加入状态图中,给出基于AspectJ语法语义扩展UML的状态模型,实现状态图方面与核心组件之间的织入关系,最终实现代码自动生成.     

基于面向方面和UML的实时系统建模研究

利用面向方面的编程思想,在实时系统设计的需求分析阶段分离系统的功能性核心关注点和非功能性横切关注点,并着重对系统的非功能性等横切性关注点进行分析.通过扩展UML对实时系统时间切面建模,讨论了时间方面织入过程,利用AspectJ对建模的结果进行简单的编码实现.通过实际ATM自动提款机的实际例子说明如何在实时系统开发中运用这些技术进行系统建模和实现,充分显示了这些技术对实时系统进行分析建模的优越性.     

一种面向方面的UML建模方法研究

针对面向对象编程(OOP)中横切关注点与业务逻辑代码纠缠的现象,提出了一种面向方面编程(AOP)的统一建模方法以弥补OOP的不足;该基于UML的方面建模方法从AOP与OOP技术存在的问题出发,通过基于UML的AOP建模方法研究,提高了软件设计的模块化,增强了代码的重用性、维护性;最后,以银行系统ATM中的取款业务的建模为例来描述用UML建模过程,为AOP建模提供了一种新的研究思路。     

基于面向方面MDA的软件开发方法

软件系统通常有许多横切整个系统的非功能需求,仅采用面向对象的方法不能很好的处理这些横切关注点.软件开发中使用面向方面MDA的方法,在设计阶段将系统的非功能需求从功能需求中分离出来,通过扩展UML建立面向方面PIM元模型和基于AspcctJ的PSM元模型,横切关注点和核心业务逻辑就可以根据这些元模型分别建模,从而形成面向方面PIM和PSM,然后将系统PSM转换成系统代码.这种方法降低了软件开发的复杂性,提高了系统的可重用性、可维护性和横切关注点的模块化程度,最后给出了应用实例.     

面向方面的软件系统动态交互行为建模

面向方面编程是一种基于关注点分离的新技术,它成功地解决了面向对象编程中存在的代码缠结和散射问题。但是,在软件设计阶段,面向方面建模并没有得到很好的支持。通过分析面向方面编程的特点以及UML2．0新增的复合片段概念,本文提出了应用顺序图中的可选片段来表示Aspect与组件之间的横切交互行为,并给出将Aspect引入顺序图 的相关规定,实现了UML2．0顺序图对面向方面建模的支持。     

一种基于组件的aspect-oriented编程框架

面向方面的编程(AOP:aspect-oriented programming)是一种新的编程技术.它引进了aspect,将影响多个模块的行为封装到一个可重用模块中,允许程序员对横切(crosscutting concerns)进行模块化,从而消除了面向对象编程(OOP:object-oriented programming)引起的代码混乱和分散问题.本文讨论了在服务体模型上实现的一种aspect-oriented编程框架.这个编程框架使用aspect组件,定义了对OOP语言的扩展,可方便将模块化的aspect代码扩展到源程序中,解决了OOP模型在这方面的不足.     

一种面向方面的网格安全模型研究*

通过引入面向方面的核心思想,分析了网格安全实现方案GSI中存在的结构复杂和耦合度过高问题。在传统网格安全模型的基础上,利用方面机制来实现网格安全,提出了一种新的面向方面的网格安全模型(AOGSM),并对该模型进行了详细描述。仿真实验表明,面向方面的网格安全模型通过对网格安全横切特性的分离,降低了网格安全机制的复杂度和模块间的耦合度。     

面向方面体系结构建模研究

面向方面体系结构建模是面向方面软件开发(AOSD)的重要组成部分,也是近些年面向方面领域研究的热点问题。传统的软件体系结构设计方法没有单独地考虑横切关注点。因此,在软件体系结构设计阶段,建模人员需要新的机制来描述这些横切关注点。本文首先提出一个以横切为中心的面向方面体系结构概念框架;然后通过在体系结构设计阶段引入该框架中的核心概念,提出一种在体系结构设计阶段建模横切关注点的方法,从而支持其在早期进行横切关注点的分离。     

Modeling robustness behavior using aspect-oriented modeling to support robustness testing of industrial systems

Model-based robustness testing requires precise and complete behavioral, robustness modeling. For example, state machines can be used to model software behavior when hardware (e.g., sensors) breaks down and be fed to a tool to automate test case generation. But robustness behavior is a crosscutting behavior and, if modeled directly, often results in large, complex state machines. These in practice tend to be error prone and difficult to read and understand. As a result, modeling robustness behavior in this way is not scalable for complex industrial systems. To overcome these problems, aspect-oriented modeling (AOM) can be employed to model robustness behavior as aspects in the form of state machines specifically designed to model robustness behavior. In this paper, we present a RobUstness Modeling Methodology (RUMM) that allows modeling robustness behavior as aspects. Our goal is to have a complete and practical methodology that covers all features of state machines and aspect concepts necessary for model-based robustness testing. At the core of RUMM is a UML profile (AspectSM) that allows modeling UML state machine aspects as UML state machines (aspect state machines). Such an approach, relying on a standard and using the target notation as the basis to model the aspects themselves, is expected to make the practical adoption of aspect modeling easier in industrial contexts. We have used AspectSM to model the crosscutting robustness behavior of a videoconferencing system and discuss the benefits of doing so in terms of reduced modeling effort and improved readability.